种群分布格局的多尺度分析

种群分布格局的分析对于了解种群空间分布规律以及种内与种间关系具有重要的意义。最近邻体分析方法 (Nearestneighboranalysis, NNA) 作为种群空间分布格局的重要分析方法, 仅局限于种群格局的单尺度分析。改进NNA方法以应用于种群格局的多尺度分析, 将有助于解决种群格局的尺度依赖性。该文在前人研究的基础上提出扩展最近邻体分析方法 (Extendednearestneighboranalysis, ENNA), 也即在传统Clark_Evans指数公式的基础上增加一个距离尺度参数d (m), 并定义其所对应的Clark_Evans 指数CE (d) 的计算公式及其相应的显著性检验计算公式 (u (d) ) 分别为 :CE (d) =rdA/rdE= (1Nd∑Ndi=1 rdi) / (0.5Ad/Nd+0.0 5 14Pd/Nd+0.0 4 1Pd/Nd3 /2 ) 和u (d) = (rdA-rdE) /σd, 在距离尺度d (m) 范围内, 参数rdA指样地内各个体与其最近邻体间距离的平均值 (m) 、rdE指相同环境中个体呈随机状态时最近邻体距离的平均值 (m) 、Nd 为样地内个体总数、rdi为第i个个体与其最近邻体间的距离 (m) 、Ad 为样地面积 (m2 ) 、Pd 为样地周长 (m) 和σd 代表标准差。ENNA尺度变换采用与分形理论中计算沙盒维数相类似的过程, 而格局类型判断的标准与传统最近邻体分析方法相同。传统最近邻体分析结果是EN NA中距离尺度d取最大值dmax时的一个特例。以广东省黑石顶自然保护区针阔叶混交林中的马尾松 (Pinusmas soniana) 、黄牛奶树 (Symplocoslaurina) 、水栗 (Castanopsisnigrescens) 、鼠刺 (Iteachinensis) 和桃金娘 (Rhodomyrtustomentosa) 等 5个代表性种群为例, 在地理信息系统软件ArcViewGIS技术平台上进行的实例研究显示, 5个种群均表现出不同程度的尺度相关性。由此表明, 该文提出的新方法ENNA能够检测出种群空间分布格局的尺度依赖性, 获得关于种群空间分布格局的多尺度信息, 是进行种群空间格局多尺度分析的有效方法。     

大和切叶蜂对其蜜源植物披针叶黄华的盗蜜行为

【目的】调查和观测内蒙古毛乌素沙地大和切叶蜂Megachile (Xanthosaurus) japonica Alfken对其蜜源植物披针叶黄华Thermopsis lupinoides (L.)的盗蜜行为。【方法】在披针叶黄华花期内, 设置样方观测披针叶黄华的主要访花昆虫。采用目测, 拍照等方法对大和切叶蜂盗蜜行为进行观测, 记录和统计花被盗蜜后留下的盗蜜孔的数量和在花上的位置。【结果】大和切叶蜂在披针叶黄华传粉蜂中数量上占有绝对的优势。作为初级盗蜜者时, 用上颚在花基部切割出一个纵向裂口, 将口器伸入孔内吸取花蜜。作为次级盗蜜者时, 利用已有的孔洞来吸蜜。在盗蜜时没有表现出寻找已经存在的盗蜜孔来吸蜜的现象, 同时其个体在盗蜜时表现出“偏好”花基部一侧的行为。在13个样地, 已开放花朵被盗蜜率最低为95.4%, 最高达到100%, 而未开放花朵的被盗蜜率最高则达到64.7%。【结论】在毛乌素沙地大和切叶蜂既是披针叶黄华的主要传粉者, 也是其初级盗蜜者和次级盗蜜者。     

缙云山不同生境蝴蝶花(Iris japonica Thumb.)分株种群格局及对草本多样性的影响

运用空间格局、生态位及多样性分析,探讨了重庆缙云山自然保护区林缘旷地(OAFE)、竹林(BF)及常绿阔叶林(EBF)3类生境蝴蝶花(Iris japonica Thumb.)自然种群分株格局特征及对草本多样性的影响机制.结果表明:方差均值比(V/m)和Moristia指数(Iδ)的格局判别分析表明,3类生境中蝴蝶花分株种群从0.5 m×0.5 m至2 m×2 m尺度均为聚集分布;从林缘旷地-竹林-常绿阔叶林,种群分株密度逐渐降低,总体格局规模与格局强度(PI)在各尺度均呈下降趋势.林缘旷地与竹林生境中,蝴蝶花的分布,降低了原优势种的优势度,并显著降低草本层物种多样性(p<0.05),但在常绿阔叶林生境中对原优势种的优势度及草本物种多样性的影响很小.不同生境中蝴蝶花种群格局对草本多样性的影响机制各不相同:林缘旷地生境,通过强的更新生态位(地上空间与根生态位)与营养生态位(获取水分与养分资源)竞争,降低草本物种丰富度尤其是偶见种丰富度;竹林生境,通过更新生态位(根生态位)与营养生态位(获取光与养分资源)竞争,降低了草本偶见种丰富度;常绿阔叶林生境,物种间生态位重叠较低,表现一定的资源竞争,但对草本多样性影响很小.林冠决定蝴蝶花分株种群格局强度、克隆生长的强弱及林下土壤状况,从而影响蝴蝶花与草本层其它物种之间生态位竞争的强弱是决定蝴蝶花种群对草本层物种多样性影响机制的重要因素.     

基于不同空间尺度的林火面积分布格局——以江西省为例

单一空间尺度的研究难以揭示林火分布特征。本文采用变异系数、空间自相关统计和尺度方差分析等方法,研究2003—2015年江西省林火面积在地市、县区、乡镇3个尺度上分布的变异性、关联性及尺度效应。结果表明:各年份林火面积变化存在明显差异,总体呈先上升后下降的趋势,其中,2008年林火面积值最大,空间变异性最小,呈明显的空间聚集特征;不同空间尺度上林火面积的分布格局存在差异,随着研究尺度的减小,林火面积空间自相关程度增强,对总空间分布格局的贡献份额增大;各尺度林火发生热点区主要分布在赣中南地区,这与当地自然和人类活动因素存在密切联系。理解不同尺度上林火面积分布特征,可为合理分配区域森林防火资源提供科学依据。     

浑善达克沙地赖草分株种群与土壤资源异质性分析

对浑善达克沙地低湿滩地、滩地 -风沙沉积过渡区到风沙沉积区的赖草分株数、地上生物量、土壤水分和养分异质性进行了研究。结果表明 ,从低湿滩地、滩地 -风沙沉积过渡区到风沙沉积区 ,赖草的分株数和地上生物量与养分含量具有不同的变化趋势。赖草的分株数在 3种生境中都存在空间自相关 ,并且 ,从低湿滩地、过渡区到风沙沉积区空间自相关的变程逐渐增加。地上生物量同样存在空间自相关 ,但变程以过渡区最大 ,风沙沉积区最低。土壤水分仅仅在风沙沉积区存在空间自相关。在 3种生境条件下 ,土壤全氮和有机质的空间分布格局相似 ,都在低湿滩地和过渡区存在空间自相关且变程相似 ,在风沙沉积区不存在空间自相关。赖草的空间分布格局在低湿滩地为偏离随机适度聚集的分布格局 ,在过渡区近似于聚居分布 ,而在风沙沉积区为均匀分布格局     

塔里木河流域胡杨和灰叶胡杨克隆分株空间分布格局

以叶尔羌河下游阿瓦提县天然胡杨和灰叶胡杨混交林、塔里木河上游农一师16团天然灰叶胡杨林和塔里木河中游轮台县天然胡杨林为对象,研究胡杨和灰叶胡杨克隆分株种群的空间分布格局.结果表明: 8种不同取样尺度(5 m×5 m、5 m×10 m、5 m×15 m、10 m×10 m、10 m×15 m、15 m×15 m、15 m×20 m、20 m×20 m)下,3个研究区2物种克隆分株种群的空间分布格局均表现为集群分布,表明集群分布是研究区胡杨和灰叶胡杨克隆分株种群空间分布格局的基本属性;在5 m×5 m尺度上,3个研究区2物种克隆分株种群均表现出负二项参数最小、Cassie指标和聚块性指标最大、聚集强度最大的分布特征.     

城市化景观格局对本土植物多样性的多尺度影响——以北京市顺义区为例

景观格局对植物多样性的影响已经在很多研究中得到了验证,但有关城市景观的影响仍然知之甚少。为了探究城市化景观格局对植物多样性的影响及其尺度效应,本研究在北京市顺义区调查了105个样地,计算每个样地的α和β多样性指数;并以100 m为步长,分析了100～1000 m范围内的10个尺度43个城市的景观格局指数。结果表明: 在所有尺度上,城市景观面积指数、核心类指数和边缘指数与本土植物多样性均呈负相关;形状复杂性指数在小尺度内有利于植物多样性,而面积加权复杂性指数则在较大尺度上影响明显。其他指数如城市斑块的连接性、邻近性、内聚性、破碎性和散布并列指数与本土植物多样性之间的关系轻微且不稳定。城市化强度与尺度呈负相关,与各个尺度的植物多样性呈负相关。合理将城市区域分为许多边缘简单的小斑块,能够更好地保护本土植物多样性。该研究提出了保护城市植物多样性的景观格局建议,为生态城市建设提供参考。     

庐山森林景观空间分布格局及多尺度特征

森林景观是区域整体景观的重要组成部分,研究其空间分布格局对于优化区域景观整体结构和发挥生态经济效益具有重要意义。基于庐山2010年植被斑块数据,将森林景观划分为常绿阔叶林、落叶阔叶林、松类、杉类和竹类等5类景观,从森林景观的不同发育阶段和林分类型角度出发,运用点格局分析法分析5类森林景观空间分布格局特征。最邻近距离分析表明:5类森林景观空间分布类型均服从集聚分布但聚集强弱有变化;不同发育阶段的森林景观空间分布类型以集聚分布为主,随机分布为辅,尤其幼龄林比较显著,中龄林和老龄林次之;5类森林景观的天然林均服从集聚分布,人工林大多趋于随机分布,只有松类和杉类呈显著集聚分布。Ripley's K函数揭示了不同发育阶段和林分类型的森林景观的多尺度集聚特征,即在小尺度范围内服从随机分布,随着空间距离的增大,以空间特征尺度为分界线,空间聚集强度先逐渐增强,随后不断减弱。总体来看,庐山森林景观的发育阶段主要处于幼年时期,原始植被遭到人类大肆破坏,幼龄林大片分布,属于典型的恢复性植被,未来要重点保护好天然林,减少人为干扰,实现森林景观适度集聚。研究庐山森林景观的空间分布和多尺度特征可以为生态环境保护和实现森林可持续经营提供理论指导。     

鹞落坪国家级自然保护区吊罐井物种分布格局与种间关联的多尺度分析

为了探讨群落结构形成机制,采用点格局分析方法,对鹞落坪国家级自然保护区吊罐井核心区1hm2样地内36个优势物种在0~50m尺度上的空间分布格局和种间关联性进行了研究。结果显示,36个物种的空间分布格局在小尺度上主要呈聚集分布,在较大尺度上呈随机分布的物种比例最高;对36个物种种间关联性的分析发现,无关联类型是该样地物种间相互作用的主要表现形式,并且在10m尺度上无关联种对的比例最低,正相关和负相关的种对在所有尺度上的比例均未超过20%。群落结构的次生性、生境异质性和扩散限制性是导致该样地物种分布和种间关系格局的主要原因。本研究结果有助于了解物种共存的尺度依赖性特征及其形成机制。     

Multi scale Distribution Pattern of Natural Ramet Population in the Rhizomatous Herb,Thermopsis lanceolata

The distribution pattern of natural ramet population in the rhizomatous herb, Thermopsis lanceolata R.Br., at 5 scales (0.2 m, 0.4 m, 0.6 m, 0.8 m and 1.0 m) was investigated using grid samphng and spatial auto-correlation analysis (Moran' s I) in Maowusu sandland of Inner Mongolia of China. The result showed that the ramet population had non-random distribution pattern at four scales (0.2 m, 0.4 m, 0.6 m and 1.0 m). The most frequently observed pattern was contagious at the scale of 0.2 m. The genet had sympodial growth and nearly phalanx architecture. The branching angle of the rhizomes was from 10˚ to 30˚.The density of the ramet population was from 35 to 131 ramets·m－2. The mean height of ramets was between 11.0 cm and 25.9 cm. The biomass of the ramet population was 263.63 g·m－2 and 306.19 g·m－2 in the two plots, respectively. 33.71% and 44.97% of the biomass allocation to rhizomes were observed and the biomass allocation to roots was 29.91% and 29.95% and that to leaves was 25.12% and 36.35% in the two plots, respectively. The ratio of root to shoot was 0.44 in both plots while the ratio of below- to above- ground biomass was 2.12 and 3.59, respectively.     

黄土高原丘陵沟壑区天然沙棘种群空间分布格局研究

经实地踏查,在黄土高原丘陵沟壑区陕西富县天然沙棘林区,设置10个10 m×10 m样地,采用离散分布理论拟合和聚集强度测定方法,对不同生境和年龄阶段的沙棘种群的空间分布格局及其动态进行了系统研究,以探讨沙棘种群分布格局动态特征.结果显示:(1)沙棘种群空间分布格局属聚集型,在6.25 m2面积上聚集强度较大.天然条件下,种群聚集强度最大的取样尺度,是其种群更新的最佳面积.(2)沙棘种群空间分布格局随海拔上升,聚集强度降低;阴坡的种群分布聚集强度总是大于阳坡.(3)随着种群年龄增加,分布格局由聚集型向随机型过渡,聚集强度减弱.在幼、老龄期聚集性最强的格局尺度为25.00 m2,中龄期为6.25 m2、25.00 m2.研究表明,天然沙棘种群的空间分布格局与其生物生态学特性、生长阶段以及生境条件关系密切,在保护与利用中应针对不同生境的差异以及不同生长阶段的特性进行适度人为干扰,促进种群的生长、更新和群落发育.     

关帝山华北落叶松天然更新种群结构与空间格局研究

华北落叶松（Larix principis—rupprechtii）是分布于华北山地半湿润地区针叶林的主要建群种之一。从种群的大小级结构、空间分布格局及动态等方面,研究了关帝山采伐迹地上华北落叶松天然更新种群的数量特征与空间格局。结果表明：（1）华北落叶松幼苗幼树缺乏,2．5cm〈DBH≤17．5cm的个体数量丰富,DBH〉17．5cm个体数量稀少,种群表现为衰退型,但华北落叶松较长的生命周期、数量丰富的中小径级个体和客观存在的林冠干扰,使得其依然可发展成为稳定的种群;（2）采伐迹地上华北落叶松幼苗幼树多为集群分布;2．5cm〈DBH≤7．5cm的林木在2m×2m的尺度下呈显著的集群分布,而随取样尺度增大,聚集性减弱,趋于随机分布;7．5cm〈DBH≤17．5cm的林木在各个取样尺度基本上呈随机分布,这与其自身的生物学特性和环境光照条件密切相关。     

油松种群自然更新格局的研究

种群的空间格局系指某一种群个体在其生存空间内相对静止的散布形式。它是种群的重要属性之一,是种的生物学特性对其所生存的环境条件在特定时期适应和选择的结果。空间格局的阐明,无论在理论生态学的研究上抑或     

银杉种群的空间分布格局

银杉（ＣａｔｈａｙａａｒｇｙｒｏｐｈｙｌｌａＣｈｕｎｅｔＫｕａｎｇ）种群的空间分布格局受银杉种群本身的生物学特性、种群的年龄和更新方式等及群落内小环境的共同影响。在老龄种群内,多表现为集群分布;在较年轻的种群内,多为随机分布。气候和立地条件基本一致时,群落内岩石的覆盖与土壤蚀形成的小环境。     

湖北黄州龙王山渐尖毛蕨种群分布格局研究

调查湖北黄冈黄州龙王山渐尖毛蕨在不同生境条件下的种群密度和盖度。采用相邻格子法计算渐尖毛蕨种群分布的偏离系数,并进行t检验,判断种群分布类型;应用双项轨迹方差法分析种群格局规模。结果表明,渐尖毛蕨种群呈集群分布,形成的斑块直径大小约为3.0~3.5 m,且随着干扰的减少,斑块数目呈现少→多→少,其大小呈现大→小→大的变化趋势。     

Growth Dynamics of Shoot Height and Foliage Structure of a Rhizomatous Perennial Herb, Polygonum cuspidatum

The growth dynamics of shoot populations of Polygonum cuspidatumwere investigated at the Houei crater (approx. 2380 m abovesea level) on the south-eastern slope of Mount Fuji. At thisstudy site, a genetic individual of this species produces apopulation of shoots in the form of a patch occupying a certainground area. Generally, genetic individuals are located awayfrom each other and hence there is little interaction betweenindividuals. A large-sized individual occupying 31·2m² ground area with shoots, a medium-sized individual (5·6m²) and a small-sized individual (1·4 m²) were selectedfor this study. In each individual, growth was investigatedat the shoot level. The results were analysed based on the diffusionmodel. Early in the growing season in 1990, there was littledifference in LAI (leaf area index) and shoot density betweenthe individuals. Shoots of the small- and medium-sized individualsshowed size-independent height growth, whilst those of the larger-sizedindividual showed size-dependent height growth. Consequently,small-sized shoots of the small- and the medium-sized individualshad greater RGRs of shoot height growth than those of the largeindividual at the early stage. As a result, in the small- andmedium-sized individuals, cv (coefficient of variance) and skewnessof shoot height decreased with time. Increases in cv and skewnessof shoot height were found in the large-sized individual. Thesize-independent growth pattern of shoot height in the small-and medium-sized individuals during early growing stages isdifferent from the growth pattern of non-clonal plant species,in which plant height growth is positively size-dependent. Theexistence of a regulatory mechanism of shoot height growth issuggested for the small- and medium-sized individuals. The foliagestructure of the large-sized individual was different from thatof the medium- and small-sized individuals. The foliage structureof small- and medium-sized individuals was similar to the theoretical"optimal foliage structure" of plants. In clonal plant species,a genetic individual occupies a certain ground area with itsshoots. Therefore, "optimal foliage structure" per unit groundarea brings about maximization of photosynthetic rate for agenetic individual, which is consistent with the maximizationof fitness at the level of the individual plant.Copyright 1994,1999 Academic Press Clonal plant species, diffusion model, growth regulatory mechanism, genetic individual, maximization of fitness     

竹裂爪螨自然种群消长及空间格局研究

本文对毛竹害螨优势种竹裂爪螨Schizotetranychus bambusae Reck自然种群在主要发生季节的消长情况进行了调查。结果表明,竹裂爪螨在林间发生的高峰期为5—6月份。发生的严重度与林份条件有密切关系,在土壤瘠薄、林相较差的林区发生重;海拔较高、人为干扰度大的林区的发生重且高峰有所延后。竹裂爪螨在林间不同年龄竹株上存在转移危害,即4—5月,3年生竹上(当年不换叶)的有螨叶率与平均每叶螨量大于2年生竹;5月下旬以后,2年生竹换叶完成、新竹开始上林,竹裂爪螨逐渐转移到新叶上为害,使得在1年生竹、2年生竹上的发生量逐渐超过3年生竹上的发生量。通过对5、6月发生高峰期的空间格局研究表明,竹裂爪螨在毛竹林间呈聚集分布,且密度越高,聚集度越大。利用Iwao的m-m回归分析表明,竹裂爪螨是以个体群的方式存在。从空间格局的动态规律上看,5月份的聚集度大于6月份的聚集度,其中5、6月份的m'-m回归式分别为：m＝2．265 2．342m(R＝0．853,5月份)、m＝1．612 2．171m(R＝0．952,6月份)。     

淫羊藿分株种群特征及其与箭叶淫羊藿空间分布的点格局分析

对四川省南充市金城山3个不同海拔梯度(560m、653m、774m)上的淫羊藿分株种群特征以及用聚块性指标(m*/m)、聚集指数、Cassie指标、扩散系数和点格局分析法,分别对淫羊藿基株种群与海拔771m处箭叶淫羊藿基株种群的空间分布格局进行了研究。结果显示:在低海拔梯度560m处淫羊藿分株种群密度达到最大,随着海拔的升高,淫羊藿分株种群密度显著减小。不同海拔高度下,淫羊藿分钻种群根冠比在774m处最高。3种海拔梯度上,淫羊藿基株种群空间分布格局为集群分布;箭叶淫羊藿基株种群在尺度(t)0~0.01之间呈随机分布,在0.01~0.5之间呈集群分布。最后,结合保护淫羊藿和箭叶淫羊藿的药用资源以及点格局分析方法在研究草本植物种群空间分布格局中的优越性展开了讨论。     

Characteristics of the Ramet Population of Epimedium brevicornum and Analysis of Spatial Point Pattern for E. brevicornum and E. sagittatum

Epimedium brevicornum was sampled from Jinchengshan , a mountain of Nanchong , Sichuan province at altitudes of 560m, 653 m and 774m respectively for investigation of its ramet population variation. The results showed that the ramet population density decreased remarkably and its ratio of root to shoot increased with increasing elevation e. g, at 774 m the ratio of root to shoot was significantly higher than that at 560 m . The spatial distribution pattern of E . brevicornum at three different altitudes and E. sagittatum at the altitude 771 m were also investigated respectively with Congregation index (m*􊄯m) 、Clump index (I)、Cassie index (CA)、Dispersal index (C) and spatial point pattern analysis . The results revealed that the populations of E. brevicornum was clumped at all of the spatial scales , whereas the population of E. sagittatum was randomly distributed at the small spatial scales, and was clumped at the most spatial scales which ranged from 0. 1 m to 5 m . Finally , we discussed the protection of E . brevicornum and E. sagittatum and advantage to use point pattern analysis in the investigation of the spatial pattern of herb plant .